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上海人和科學(xué)儀器有限公司
Shanghai Renhe Scientific Instrument Co., Ltd.

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纖維上漿劑的分散解決方案及快速穩(wěn)定性分析

纖維上漿劑的分散解決方案及快速穩(wěn)定性分析
人和科儀  2025/06/06  |  閱讀:87
產(chǎn)品配置單:

型號: TR50 M

產(chǎn)地: 美國

品牌:

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型號: TR80 A

產(chǎn)地: 美國

品牌: TRILOS 泰洛思

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聯(lián)系電話

型號: TR120 A

產(chǎn)地: 美國

品牌:

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方案詳情:

上漿劑是均勻覆蓋在碳纖維表面的一層薄薄的樹脂層,其在纖維中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%~1.2%。上漿劑的首要功能就是將大量的單絲集束成一束,防止纖維起毛松散,同時也為碳纖維布以及三維編織體提供可能;另外碳纖維在生產(chǎn)和編織的過程中會與多個滾軸摩擦,如果沒有上漿劑層的保護(hù),碳纖維單絲很容易斷裂,從而使纖維本體的強(qiáng)度降低。




為符合日趨嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī),發(fā)展水性、無有機(jī)溶劑上漿劑已成為該領(lǐng)域的一個重要研究方向。但是通過攪拌等傳統(tǒng)方式制備的水性上漿劑,存在乳液粒徑較大,且不均勻和不穩(wěn)定等問題。另外,目前上漿劑的表征手段主要是粒徑和使用性能評價,但這些測試方法均不能表征分散穩(wěn)定性,以及原始狀態(tài)下填料與液體介質(zhì)之間的相互作用。

對于固液兩相體系,在固體相表面會附著一層液相分子,這些液相分子因固體相的吸附作用而運動受限。但未與固體相接觸的液相分子運動是自由的,液相分子的馳豫時間(relaxation time)與它所處的運動狀態(tài)密切相關(guān),自由狀態(tài)的液相分子的核磁馳豫時間要比束縛狀態(tài)的液相分子的馳豫時間長得多,兩者相差約2~3個數(shù)量級。因此,可以利用低場核磁共振技術(shù)來測量懸浮液體系的馳豫時間,研究固體顆粒在溶劑中的分散性和穩(wěn)定性等問題。

為了解決上述技術(shù)問題,我們提供了用TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī),分散水性上漿劑的方法,并采用LISICO分散均質(zhì)分析測試儀,測試樣品的穩(wěn)定性。  

 

一.  TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)介紹


TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)采用高壓噴射原理,能夠在短時間內(nèi)產(chǎn)生巨大的剪切力,碰撞力,氣穴力,從而將大量能量集中作用于物料,使物料的成分以完全的均質(zhì)的狀態(tài)存在,能夠大幅提升效率。

TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)不堵不漏,采用10寸工業(yè)觸控屏,可實時監(jiān)控壓力曲線圖,最高壓力可達(dá)4000bar。


  

圖1 均質(zhì)機(jī)原理圖


二. 實驗描述

將預(yù)混后的水性聚丙烯上漿劑,用TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)(2000bar)進(jìn)行處理,并研究不同均質(zhì)次數(shù)(1-5次)對樣品的分散穩(wěn)定性的影響。采用LISICO分散均質(zhì)分析測試儀,測試樣品的穩(wěn)定性。


圖2 TRILOS ND100超高壓納米均質(zhì)機(jī)


三. 分散穩(wěn)定性樣品制備

1.  用1ml一次性注射器將待測樣品轉(zhuǎn)移至2ml色譜瓶,用紙巾擦拭干凈瓶口殘留樣品,蓋緊瓶蓋;

2.  將上述樣品放入核磁試管中,然后放入干式恒溫器32℃恒溫30分鐘。

四. 實驗參數(shù)

使用LISICO核磁共振應(yīng)用分析軟件V4.0,CPMG序列,選擇LISICO懸浮液測試包,進(jìn)行測試。


五. 實驗方法

將樣品依次放入核磁線圈中進(jìn)行測試,測試樣品的T2弛豫時間。



圖3 LISICO分散均質(zhì)分析測試儀

 

六. 測試結(jié)果


圖4 均質(zhì)前后樣品的T2弛豫時間


上圖是均質(zhì)前后樣品的T2弛豫時間。其中,樣品1-0是原樣,樣品1-1至1-5分別是將樣品1-0用TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī)(2000bar壓力)處理1-5次得到的產(chǎn)物。對于同一體系配方樣品來說,弛豫時間越小,表明溶劑分子與分散液的作用力越大,分散液就越穩(wěn)定,分散穩(wěn)定性就越好。從圖可知,相比原樣1-0,均質(zhì)后的樣品的T2弛豫時間大幅減小,分散穩(wěn)定性也更好,表明高壓均質(zhì)有助于樣品的有效分散。其中,均質(zhì)5次后得到的樣品的穩(wěn)定性達(dá)到最好。

用激光粒度儀測試均質(zhì)前后纖維上漿劑的粒徑分布情況。從表可以看出,均質(zhì)后的樣品的粒徑有明顯的下降。其中,均質(zhì)5次后,樣品的D50粒徑從2.2μm下降到了0.6μm,D90粒徑從16.7μm下降到了1.3μm。說明內(nèi)部的團(tuán)聚被大幅打開。    


樣品名

D10(μm)

D50(μm)

D90(μm)

1-0

0.7

2.2

16.7

1-1

0.4

0.8

1.5

1-3

0.3

0.7

1.4

1-5

0.3

0.6

1.3

七. 小結(jié)

TRILOS超高壓納米均質(zhì)機(jī),對纖維上漿劑有良好的分散作用。經(jīng)過高壓均質(zhì)處理后,樣品的粒徑大幅減小,均勻性和分散穩(wěn)定性顯著提高。



上海人和科學(xué)儀器有限公司

聯(lián)系方式:4008-200-117

網(wǎng)址:www.renhe.net

詳細(xì)資料歡迎聯(lián)系:

吳經(jīng)理:13918294437

郵箱:info@renhesci.com



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